杀虫剂种类和作用机制课件.pptx

杀杀虫虫剂剂种种类类和作用机制和作用机制一一什么是杀虫剂什么是杀虫剂 (insecticide)？第一节第一节 杀虫剂发展历史与现状杀虫剂发展历史与现状YearYearPesticidePesticide1000BC1000BC希腊希腊希腊希腊人燃烧人燃烧人燃烧人燃烧硫磺以除室内跳蚤硫磺以除室内跳蚤硫磺以除室内跳蚤硫磺以除室内跳蚤100BC100BC罗马人用黎芦控制田鼠罗马人用黎芦控制田鼠罗马人用黎芦控制田鼠罗马人用黎芦控制田鼠900900中国人用砷化物中国人用砷化物中国人用砷化物中国人用砷化物防治防治防治防治园林园林园林园林害虫害虫害虫害虫16691669西方人开始用硫磺和蜂蜜的混合物诱杀蚂蚁西方人开始用硫磺和蜂蜜的混合物诱杀蚂蚁西方人开始用硫磺和蜂蜜的混合物诱杀蚂蚁西方人开始用硫磺和蜂蜜的混合物诱杀蚂蚁17251725在在在在南美南美南美南美鱼藤酮鱼藤酮鱼藤酮鱼藤酮rotenonerotenone被用作鱼毒剂被用作鱼毒剂被用作鱼毒剂被用作鱼毒剂17631763从烟草中粗提的烟碱从烟草中粗提的烟碱从烟草中粗提的烟碱从烟草中粗提的烟碱nicotinenicotine被用于防治害虫被用于防治害虫被用于防治害虫被用于防治害虫1800s1800s除虫菊素除虫菊素除虫菊素除虫菊素pyrethrinpyrethrin首先在亚洲应用首先在亚洲应用首先在亚洲应用首先在亚洲应用18481848鱼藤酮开始鱼藤酮开始鱼藤酮开始鱼藤酮开始作为杀虫剂作为杀虫剂作为杀虫剂作为杀虫剂使用使用使用使用18581858除虫菊在美国被首次用来防治害虫除虫菊在美国被首次用来防治害虫除虫菊在美国被首次用来防治害虫除虫菊在美国被首次用来防治害虫1 1 早期的天然杀虫剂早期的天然杀虫剂早期的天然杀虫剂早期的天然杀虫剂第一节第一节 杀虫剂发展历史与现状杀虫剂发展历史与现状YearYearPesticidePesticide18671867巴巴巴巴黎黎黎黎绿绿绿绿（一一一一种种种种不不不不纯纯纯纯的的的的亚亚亚亚砷砷砷砷酸酸酸酸铜铜铜铜），在在在在美美美美国国国国用用用用于于于于马马马马铃铃铃铃薯薯薯薯甲甲甲甲虫虫虫虫的的的的防防防防治，治，治，治，19001900年成为第一个立法的杀虫剂年成为第一个立法的杀虫剂年成为第一个立法的杀虫剂年成为第一个立法的杀虫剂18871887氢氰酸被用于昆虫标本馆熏蒸除害氢氰酸被用于昆虫标本馆熏蒸除害氢氰酸被用于昆虫标本馆熏蒸除害氢氰酸被用于昆虫标本馆熏蒸除害19391939PaulPaulMllerMller发现了发现了发现了发现了DDTDDT的杀虫活性的杀虫活性的杀虫活性的杀虫活性(1874(1874年由年由年由年由ZeidlerZeidler合成合成合成合成)1940-501940-50有机氯杀虫药剂快速发展和应用，如艾氏剂、狄氏剂等有机氯杀虫药剂快速发展和应用，如艾氏剂、狄氏剂等有机氯杀虫药剂快速发展和应用，如艾氏剂、狄氏剂等有机氯杀虫药剂快速发展和应用，如艾氏剂、狄氏剂等19441944SchraderSchraderG.G.合成合成合成合成了对硫磷了对硫磷了对硫磷了对硫磷1950s1950s出现氨基甲酸酯类杀虫剂出现氨基甲酸酯类杀虫剂出现氨基甲酸酯类杀虫剂出现氨基甲酸酯类杀虫剂19631963第第第第一一一一个个个个甲甲甲甲脒脒脒脒类类类类杀杀杀杀虫虫虫虫剂剂剂剂杀杀杀杀虫虫虫虫脒脒脒脒（dichlormeformdichlormeform）由由由由Schering,Schering,A.GA.G合成，合成，合成，合成，1970s1970s拟除虫菊酯类拟除虫菊酯类拟除虫菊酯类拟除虫菊酯类杀虫杀虫杀虫杀虫剂剂剂剂迅速发展。迅速发展。迅速发展。迅速发展。2 2 杀虫剂系统科学的研究杀虫剂系统科学的研究杀虫剂系统科学的研究杀虫剂系统科学的研究3 3 高毒杀虫剂的低毒化改造高毒杀虫剂的低毒化改造高毒杀虫剂的低毒化改造高毒杀虫剂的低毒化改造 不对称型不对称型不对称型不对称型 磷酸酯及杂环有机磷的开发：丙硫磷、丙溴磷、毒死蜱、嘧啶氧磷等磷酸酯及杂环有机磷的开发：丙硫磷、丙溴磷、毒死蜱、嘧啶氧磷等磷酸酯及杂环有机磷的开发：丙硫磷、丙溴磷、毒死蜱、嘧啶氧磷等磷酸酯及杂环有机磷的开发：丙硫磷、丙溴磷、毒死蜱、嘧啶氧磷等 克百威克百威克百威克百威 丁硫克百威、丙硫克百威；丁硫克百威、丙硫克百威；丁硫克百威、丙硫克百威；丁硫克百威、丙硫克百威；灭多威灭多威灭多威灭多威 硫双灭多威硫双灭多威硫双灭多威硫双灭多威4 4 结构新颖、高效低毒杀虫剂的开发结构新颖、高效低毒杀虫剂的开发结构新颖、高效低毒杀虫剂的开发结构新颖、高效低毒杀虫剂的开发 氯化烟碱类杀虫剂：吡虫啉、啶虫脒等氯化烟碱类杀虫剂：吡虫啉、啶虫脒等氯化烟碱类杀虫剂：吡虫啉、啶虫脒等氯化烟碱类杀虫剂：吡虫啉、啶虫脒等 吡啶类杀虫剂：吡蚜酮吡啶类杀虫剂：吡蚜酮吡啶类杀虫剂：吡蚜酮吡啶类杀虫剂：吡蚜酮 吡咯类杀虫剂：溴虫腈吡咯类杀虫剂：溴虫腈吡咯类杀虫剂：溴虫腈吡咯类杀虫剂：溴虫腈 苯甲酰基脲类除虫脲、氟啶脲苯甲酰基脲类：除虫脲、氟啶脲苯甲酰基脲类：除虫脲、氟啶脲苯甲酰基脲类：除虫脲、氟啶脲 多元大环内脂类：阿维菌素、多杀菌素等多元大环内脂类：阿维菌素、多杀菌素等多元大环内脂类：阿维菌素、多杀菌素等多元大环内脂类：阿维菌素、多杀菌素等 如双酰肼类：虫酰肼、甲氧虫酰肼、呋喃虫酰肼等如双酰肼类：虫酰肼、甲氧虫酰肼、呋喃虫酰肼等如双酰肼类：虫酰肼、甲氧虫酰肼、呋喃虫酰肼等如双酰肼类：虫酰肼、甲氧虫酰肼、呋喃虫酰肼等 双酰胺类：氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、氰虫酰胺双酰胺类：氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、氰虫酰胺双酰胺类：氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、氰虫酰胺双酰胺类：氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、氰虫酰胺第一节第一节 杀虫剂发展历史与现状杀虫剂发展历史与现状1970s-今今5 5 基因工程杀虫剂的开发基因工程杀虫剂的开发基因工程杀虫剂的开发基因工程杀虫剂的开发 杀虫蛋白：杀虫蛋白：杀虫蛋白：杀虫蛋白：BtBt毒素毒素毒素毒素 杀虫基因：小分子杀虫基因：小分子杀虫基因：小分子杀虫基因：小分子RNARNA第一节第一节 杀虫剂发展历史与现状杀虫剂发展历史与现状转基因杀虫植物转基因杀虫植物杀虫药剂的发展方向杀虫药剂的发展方向杀生控制杀生控制高毒低高毒低毒毒/无毒无毒广谱广谱高选择性高选择性第二第二节节 杀虫剂的杀虫剂的分类分类进入虫体的方式进入虫体的方式作用机制作用机制化学结构化学结构依据依据：杀虫药剂的分类杀虫药剂的分类依据依据进入虫体进入虫体的方式的方式胃毒剂胃毒剂胃毒剂胃毒剂 StomachpoisonsStomachpoisons触杀剂触杀剂触杀剂触杀剂 ContactpoisonsContactpoisons熏蒸剂熏蒸剂熏蒸剂熏蒸剂 FumigantpoisonsFumigantpoisons一一、作用于神经系统的、作用于神经系统的药剂药剂-神经毒剂神经毒剂胆碱酯酶抑制剂：有机磷酸酯 氨基甲酸酯乙酰胆碱受体抑制剂：烟草碱 巴丹类轴突部位传导抑制剂：有机氯，除虫菊及拟除虫菊酯章鱼胺等突触传导抑制剂：甲脒类（杀虫脒）二、作用于呼吸系统的药剂二、作用于呼吸系统的药剂-SH基酶的抑制剂无机砷线粒体电子传递抑制剂：鱼藤酮，氢氰酸，硫磺（杀螨）三羧酸循环抑制剂：氟乙酰胺杀虫药剂的分类杀虫药剂的分类按作用机制分：按作用机制分：三、调控昆虫生长发育的药剂三、调控昆虫生长发育的药剂保幼激素类似物、蜕皮激素类似物、几丁质合成抑制剂四、行为控制剂四、行为控制剂性外激素；报警外激素；引诱剂；驱避剂五、核酸合成抑制剂五、核酸合成抑制剂 化学不育剂杀虫药剂的分类杀虫药剂的分类按作用机制分：按作用机制分：杀虫药剂的分类杀虫药剂的分类按结构分按结构分：1.1.1.1.有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂2.2.2.2.有机磷类杀虫剂有机磷类杀虫剂有机磷类杀虫剂有机磷类杀虫剂33.3.3.氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂4.4.4.4.拟除虫菊酯类杀虫剂拟除虫菊酯类杀虫剂拟除虫菊酯类杀虫剂拟除虫菊酯类杀虫剂5.5.5.5.沙蚕毒素类杀虫剂沙蚕毒素类杀虫剂沙蚕毒素类杀虫剂沙蚕毒素类杀虫剂6.6.6.6.新烟碱类杀虫剂新烟碱类杀虫剂新烟碱类杀虫剂新烟碱类杀虫剂7.7.7.7.吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂8.8.8.8.苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂9.9.9.9.双酰胺类杀虫剂双酰胺类杀虫剂双酰胺类杀虫剂双酰胺类杀虫剂10.10.10.10.激素类杀虫剂激素类杀虫剂激素类杀虫剂激素类杀虫剂11.11.11.11.生物源杀虫剂生物源杀虫剂生物源杀虫剂生物源杀虫剂12.12.12.12.基因工程杀虫剂基因工程杀虫剂基因工程杀虫剂基因工程杀虫剂13第三节第三节 杀虫药剂进入虫体的杀虫药剂进入虫体的 途径及其穿透性途径及其穿透性3.1杀虫药剂侵入虫体的途径杀虫药剂侵入虫体的途径3.2杀虫药剂对昆虫表皮的穿透杀虫药剂对昆虫表皮的穿透3.3杀虫药剂对卵壳的穿透杀虫药剂对卵壳的穿透3.4杀虫药剂对消化道的穿透杀虫药剂对消化道的穿透3.5杀虫药剂在虫体中的分布杀虫药剂在虫体中的分布143.1 3.1 杀虫药剂侵入虫体的途径杀虫药剂侵入虫体的途径1)由口进入，通过消化道：胃毒剂、内吸剂2)由体壁进入：触杀剂3)由气门经气管进入：液体触杀剂、油剂、熏蒸剂 153.2 杀虫药剂对昆虫表皮的穿透杀虫药剂对昆虫表皮的穿透1)影响杀虫药剂到达靶标的因素2)昆虫表皮的构造3)表皮构造对药剂穿透的影响4)杀虫药剂的性质药剂对穿透性的影响5)溶剂和助剂对药剂穿透的影响1）影响杀虫药剂达到靶标的因素）影响杀虫药剂达到靶标的因素杀虫药剂杀虫药剂体壁体壁靶标靶标脂肪不活化储藏脂肪不活化储藏解毒代谢解毒代谢活化活化初级代谢初级代谢次级代谢次级代谢内部阻隔层内部阻隔层酶底物竞争作用酶底物竞争作用排泄排泄172)表皮构造对药剂穿透的影响l l昆虫表皮的附属物：昆虫表皮的附属物：刺、毛多，可减少药剂刺、毛多，可减少药剂刺、毛多，可减少药剂刺、毛多，可减少药剂与表皮的接触机会，如灯蛾、毒蛾等的幼虫与表皮的接触机会，如灯蛾、毒蛾等的幼虫与表皮的接触机会，如灯蛾、毒蛾等的幼虫与表皮的接触机会，如灯蛾、毒蛾等的幼虫182)表皮构造对药剂穿透的影响l l昆虫上表皮分泌的蜡层昆虫上表皮分泌的蜡层昆虫上表皮分泌的蜡层昆虫上表皮分泌的蜡层192)表皮构造对药剂穿透的影响l l昆虫上表皮的性质昆虫上表皮的性质昆虫上表皮的性质昆虫上表皮的性质耐水、强酸，不耐强碱l l昆虫外表皮的骨化程度昆虫外表皮的骨化程度昆虫外表皮的骨化程度昆虫外表皮的骨化程度l l昆虫表皮的厚度昆虫表皮的厚度昆虫表皮的厚度昆虫表皮的厚度昆虫不同部位表皮的厚度不同，药剂的穿透能力就昆虫不同部位表皮的厚度不同，药剂的穿透能力就昆虫不同部位表皮的厚度不同，药剂的穿透能力就昆虫不同部位表皮的厚度不同，药剂的穿透能力就不同。不同。不同。不同。气门胸足、腹足节间膜臀足一般表皮气门胸足、腹足节间膜臀足一般表皮20护蜡层角质精层蜡层昆昆虫虫表表皮皮的的构构造造213)杀虫药剂的性质对穿透的影响（1）脂溶性一定范围内与穿透性成正比。（2）药剂的解离度一般与穿透性成反比。如硫酸烟碱的触杀毒性不如烟碱，但二者的注射毒性相似。穿透性药剂的脂溶性22l上表皮为脂溶性，内表皮有一定亲水性。l一般药剂的区分系数大，其穿透力就大。（3）药剂的区分系数区分系数 Partition coefficient 即药剂在正辛醇与水中的分配系数。23但也有相反的报道：表2.3 点滴处理美洲大蠊后区分系数与药剂穿透力的关系杀虫药剂区分系数穿透半时(min)DDT3161584狄氏剂64320对硫磷4.0655乐果0.342724(4)药剂的表面张力(5)药剂与昆虫表皮的亲和力3)杀虫药剂的性质对穿透的影响254)溶剂和助剂对药剂穿透的影响(1)溶剂甲苯、二甲苯、乙苯、丙酮等(2)助剂乳化剂：非离子乳化剂、阴离子乳化剂渗透剂：促进药剂进入昆虫内部。润湿剂：降低液固表面张力，增加药液对固体表面的接触矿物油作为杀虫剂的应用：26溶剂和助剂对穿透的影响溶剂和助剂对穿透的影响1.1.增加脂溶性增加脂溶性2.2.降低表面张力降低表面张力 3.3.扰乱蜡层分子的排列扰乱蜡层分子的排列4.4.破坏表皮内蛋白质破坏表皮内蛋白质273.3 杀虫药剂对卵壳的穿透杀虫药剂对卵壳的穿透卵壳卵壳卵壳卵壳卵黄膜卵黄膜卵黄膜卵黄膜几丁质、蜡质层几丁质、蜡质层几丁质、蜡质层几丁质、蜡质层内卵壳内卵壳内卵壳内卵壳蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质外卵壳外卵壳外卵壳外卵壳蛋白质、脂肪蛋白质、脂肪蛋白质、脂肪蛋白质、脂肪卵卵卵卵 孔孔孔孔石硫合剂石硫合剂石硫合剂石硫合剂油剂油剂油剂油剂不进入不进入不进入不进入卵内卵内卵内卵内药剂药剂药剂药剂283.4 杀虫药剂对消化道的穿透杀虫药剂对消化道的穿透肠的构造：前、中、后肠肠的构造：前、中、后肠肠的构造：前、中、后肠肠的构造：前、中、后肠药剂能否穿透消化道进入循环系统，主要取决药剂能否穿透消化道进入循环系统，主要取决药剂能否穿透消化道进入循环系统，主要取决药剂能否穿透消化道进入循环系统，主要取决于药剂是否能溶解于消化液中，也就是说，药于药剂是否能溶解于消化液中，也就是说，药于药剂是否能溶解于消化液中，也就是说，药于药剂是否能溶解于消化液中，也就是说，药剂与消化液的酸碱性是否一致。剂与消化液的酸碱性是否一致。剂与消化液的酸碱性是否一致。剂与消化液的酸碱性是否一致。昆虫中肠的昆虫中肠的昆虫中肠的昆虫中肠的pHpH一般为一般为一般为一般为6 68 8左右左右左右左右鳞翅目幼虫鳞翅目幼虫鳞翅目幼虫鳞翅目幼虫中肠中肠中肠中肠一般一般一般一般pHpH值为值为值为值为9 910.510.529杀虫药剂穿透运转的三种学说杀虫药剂穿透运转的三种学说1）药剂表皮血淋巴靶标2）药剂表皮沿蜡层扩散气管系统3）药剂表皮几丁质片层横向扩散 神经末梢神经系统303.5 杀虫药剂在虫体中的分布杀虫药剂在虫体中的分布杀虫药剂杀虫药剂杀虫药剂杀虫药剂表皮表皮表皮表皮消化道消化道消化道消化道血淋巴血淋巴血淋巴血淋巴药剂药剂药剂药剂血浆中血浆中血浆中血浆中的蛋白质的蛋白质的蛋白质的蛋白质随血淋巴循环送到虫体随血淋巴循环送到虫体随血淋巴循环送到虫体随血淋巴循环送到虫体各个组织器官各个组织器官各个组织器官各个组织器官到达靶标部位到达靶标部位到达靶标部位到达靶标部位与蛋白结合贮存与蛋白结合贮存与蛋白结合贮存与蛋白结合贮存31决定杀虫药剂在虫体各组织分布量的因素决定杀虫药剂在虫体各组织分布量的因素1.穿透率（Rate of penetration)2.生物转化率（Rate of biotransformation)3.排泄率（Rate of excretion)32杀虫药剂进入昆虫体内后的假想曲线杀虫药剂进入昆虫体内后的假想曲线速率时间PD真正起作用的药量，且须对昆虫的致死剂量33杀虫药剂进入昆虫体内后的假想曲线杀虫药剂进入昆虫体内后的假想曲线速率时间PAD真正起作用的药量，且须对昆虫的致死剂量34硫代型有机磷药剂的活化硫代型有机磷药剂的活化PROROSXPROROXO硫代型有机磷硫代型有机磷氧化型有机磷氧化型有机磷35小结小结一种药剂要获得最好的毒性应该是能迅速穿透体壁，很容易地从表皮区分布到淋巴区，然后从血淋巴到神经组织，最好不分布到脂肪、肠、马氏管等组织或器官，因为这些部位经常具有解毒作用。第四节第四节 与神经毒剂有关的与神经毒剂有关的昆虫神经生理昆虫神经生理现在使用的大多数药剂属神经毒剂现在使用的大多数药剂属神经毒剂神经生理学的生命过程是神经毒神经生理学的生命过程是神经毒剂作用的基础剂作用的基础371.1.昆虫的神经系统昆虫的神经系统中枢神经系统外周神经系统交感神经系统脑腹神经索感觉神经纤维运动神经纤维38神经细胞和突触轴状突轴状突树状突树状突神经细胞体神经细胞体突触突触突触突触39神经冲动的传导方式1轴突传导信号沿轴状突传导2突触传导信号在神经细胞间传导静息电位 resting potential定义：指神经膜在静止时，由于膜的选择通透性和离子分布的不均匀，形成的膜外为正膜内为负的跨膜电位差。2.轴突传导41静息电位的形成1.1.胞外液中，高胞外液中，高NaNaNaNa+，低，低KKKK+，ClClClCl-等；等；2.2.胞内液中，低胞内液中，低NaNaNaNa+，高，高KKKK+，ClClClCl-和有机阴离子等；和有机阴离子等；3.3.3.3.NaNaNaNa+不能不能自由进出，自由进出，K K K K+可可自由进出，因而由内向外扩散，自由进出，因而由内向外扩散，使膜内相对留下较多阴离子，导致膜内外出现电位差。使膜内相对留下较多阴离子，导致膜内外出现电位差。4.4.当离子浓度与电场强度形成动态平衡时，当离子浓度与电场强度形成动态平衡时，K K K K+停止扩散。停止扩散。此时膜内外的电位差称为此时膜内外的电位差称为静息电位静息电位。42动作电位及其在轴突上的传导n动作电位动作电位 action potentialn一定强度的刺激可使神经细胞膜对一定强度的刺激可使神经细胞膜对Na+的通透性发的通透性发生改变并在瞬间达到最大值，在电位差和离子浓度生改变并在瞬间达到最大值，在电位差和离子浓度的作用下，的作用下，Na+迅速进入膜内，产生一个向内的电迅速进入膜内，产生一个向内的电流，使该区域的神经细胞膜电位上升，即产生一个流，使该区域的神经细胞膜电位上升，即产生一个动作电位动作电位。n动作电位具有明显的阈值，是一个动作电位具有明显的阈值，是一个全全或或无无的反应。的反应。43几个概念n极化极化 polarizationn去极化去极化 depolarizationn超极化超极化 ultra-polarization44动作电位的产生5090 mVNa+平衡电位平衡电位阈限电位阈限电位-20mV膜电位膜电位K+平衡电位平衡电位上升阶段上升阶段去极化去极化下降阶段下降阶段恢复极化恢复极化正相正相超极化超极化负后电位负后电位4060 mV神经膜神经膜Na+K+outsideInsideK+K+45动作电位产生的四个阶段动作电位产生的四个阶段钠离子通道的活化引起动作电位的上升阶段钠离子通道的活化引起动作电位的上升阶段钠离子通道的活化引起动作电位的上升阶段钠离子通道的活化引起动作电位的上升阶段(去极化去极化去极化去极化););););钾离子通道的活化和钠离子通道的失活引起动作电位的下钾离子通道的活化和钠离子通道的失活引起动作电位的下钾离子通道的活化和钠离子通道的失活引起动作电位的下钾离子通道的活化和钠离子通道的失活引起动作电位的下降阶段（降阶段（降阶段（降阶段（恢复极化恢复极化恢复极化恢复极化）正相正相正相正相(超极化超极化超极化超极化)阶段阶段阶段阶段,K,K,K,K+向膜外不断流出使膜电位实际上比向膜外不断流出使膜电位实际上比向膜外不断流出使膜电位实际上比向膜外不断流出使膜电位实际上比静止电位更负静止电位更负静止电位更负静止电位更负;负后电位负后电位负后电位负后电位阶段阶段阶段阶段,K,K,K,K+向内流入，实际上比静止电位更正。向内流入，实际上比静止电位更正。向内流入，实际上比静止电位更正。向内流入，实际上比静止电位更正。46动作电位动作电位47动作电位的幅度在一定范围内随刺激强度增强而增大动作电位的幅度在一定范围内随刺激强度增强而增大动作电位的幅度在一定范围内随刺激强度增强而增大动作电位的幅度在一定范围内随刺激强度增强而增大48动作电位的传导Na+通道打开，Na+流入膜内，使该部位的膜去极化，同时产生一个局部电流。该电流又流到膜的下一部位，使新的位点去极化，产生一个动作电位。这种沿轴突的去极化作用的移动，就形成动作电位的传导。+-+-+-（不应区）（不应区）激活区激活区膜外膜外膜内膜内493.突触传导 synaptic transmissionl突触synapse：一个神经元与另一个神经元或肌细胞之间传递信息的连接点。l输出信息的神经元的轴突形成突触前膜，接受信息的树突形成后膜。l前膜与后膜之间的间隙称为突触间隙synaptic cleft，一般为1020nm，有的达2050nm。l前膜以囊泡形式释放神经递质，递质通过间隙与后膜上的受体结合，使后膜上也产生一个动作电位，完成突触传导。50突触51Ca2+Ca2+突触间隙突触间隙突触间隙突触间隙202050nm50nm52昆虫神经传递介质乙酰胆碱(Acetylcholine,ACh)-乙酰胆碱受体L-谷氨酸盐(L-glutamate)-谷氨酸受体-氨基丁酸(-aminobutyric acid,GABA)-GABA受体章鱼胺(Octopamine,OA)章鱼胺受体53乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体(AChR)54乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体(AChR)乙乙乙乙酰酰酰酰胆胆胆胆碱碱碱碱与与与与乙乙乙乙酰酰酰酰胆胆胆胆碱碱碱碱受受受受体体体体结结结结合合合合，使使使使受受受受体体体体激激激激活活活活，导导导导致致致致其其其其构构构构象象象象发发发发生生生生改改改改变变变变，NaNaNaNa+离离离离子子子子通通通通道道道道打打打打开开开开，NaNaNaNa+进进进进入入入入膜膜膜膜内内内内，引引引引起起起起突突突突触触触触后后后后膜膜膜膜去去去去极极极极化化化化，在在在在突突突突触触触触后后后后神神神神经元上产生动作电位。经元上产生动作电位。经元上产生动作电位。经元上产生动作电位。55在昆虫的神经细胞膜上有许多由通道蛋白形成的在昆虫的神经细胞膜上有许多由通道蛋白形成的跨膜小孔，称为离子通道（跨膜小孔，称为离子通道（ionchannel）具具有有高高度度的的选选择择性性和和亲亲水水性性，只只允允许许适适当当大大小小、适当电荷的离子通过适当电荷的离子通过 大大多多数数离离子子通通道道在在大大部部分分时时间间是是关关闭闭的的，只只有有在在特特殊殊的的刺刺激激下下，打打开开的的机机率率才才急急剧剧增增加加，这这种种现现象象称称为为门门控控（gating），其其基基础础是是通通道道蛋蛋白白的的构构象象变变化。化。离子通道离子通道Ionchannel56离子通道的种类离子通道的种类 对膜电位特别敏感的电压门控离子通道对膜电位特别敏感的电压门控离子通道1.钠钠离子通道离子通道Sodium channel2.钾钾离子通道离子通道Potassium channel3.钙钙离子通道离子通道Calcium channel 由配体与膜受体结合后打开的通道，称为配体由配体与膜受体结合后打开的通道，称为配体门控离子通道门控离子通道1.GABA受体受体GABA receptors2.L-谷氨酸盐受体谷氨酸盐受体GluCls3.乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体nAChRs4.钙钙离子通道离子通道Calcium channel57钠离子通道模式图钠离子通道模式图5859第五节第五节 主要杀虫剂种类及作用机制主要杀虫剂种类及作用机制1.1.1.1.有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂2.2.2.2.有机磷类杀虫剂有机磷类杀虫剂有机磷类杀虫剂有机磷类杀虫剂3.3.3.3.氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂4.4.4.4.拟除虫菊酯类杀虫剂拟除虫菊酯类杀虫剂拟除虫菊酯类杀虫剂拟除虫菊酯类杀虫剂5.5.5.5.沙蚕毒素类杀虫剂沙蚕毒素类杀虫剂沙蚕毒素类杀虫剂沙蚕毒素类杀虫剂6.6.6.6.新烟碱类杀虫剂新烟碱类杀虫剂新烟碱类杀虫剂新烟碱类杀虫剂7.7.7.7.吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂吡咯、吡唑和吡啶类杀虫剂8.8.8.8.苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂苯甲酰基脲类和嗪类杀虫剂9.9.9.9.双酰胺类杀虫剂双酰胺类杀虫剂双酰胺类杀虫剂双酰胺类杀虫剂10.10.10.10.激素类杀虫剂激素类杀虫剂激素类杀虫剂激素类杀虫剂11.11.11.11.生物源杀虫剂生物源杀虫剂生物源杀虫剂生物源杀虫剂12.12.12.12.基因工程杀虫剂基因工程杀虫剂基因工程杀虫剂基因工程杀虫剂1.有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂OrganocholorinesOrganocholorines，也称氯化烃类，也称氯化烃类，也称氯化烃类也称氯化烃类代表种类：代表种类：代表种类：代表种类：DDTDDTDichlorodiphenyltrichloroethane18741874年由年由年由年由OthmarZeidler合成合成1939年由年由PaulHermannMller发现其杀虫活性，并由此获得发现其杀虫活性，并由此获得1948年年NobelPrizeinPhysiologyandMedicineDDTDDT在控制斑疹伤寒和疟疾流行中战功卓著在控制斑疹伤寒和疟疾流行中战功卓著在控制斑疹伤寒和疟疾流行中战功卓著在控制斑疹伤寒和疟疾流行中战功卓著1944-1946 Going west into France,being dusted with DDT at the border control stationsA U.S.soldier is demonstrating DDT-hand spraying equipment.DDT was used to control the spread of typhus-carrying lice.AgroupofmenfromAgroupofmenfromTODDTODDShipyardsCorporationrunShipyardsCorporationruntheirfirstpublictestofaninsecticidalfoggingmachineattheirfirstpublictestofaninsecticidalfoggingmachineatJonesBeachinNewYork.Aspartofthetesting,afour-JonesBeachinNewYork.Aspartofthetesting,afour-mileareawasblanketedwiththeDDTfogmileareawasblanketedwiththeDDTfog.July08,July08,19451945 JamesHeidt,anentomologist,isshownin1948sprayingJamesHeidt,anentomologist,isshownin1948sprayingDDTtokillmosquitoesintheMiamiarea.DDTtokillmosquitoesintheMiamiarea.MobileDDTsprayingMobileDDTsprayingmachineinactionmachineinaction.Jan 01,1952 In1958,TheUnitedStatesNationalMalariaEradicationProgramIn1958,TheUnitedStatesNationalMalariaEradicationProgramusedanentirelynewapproachimplementingDDTforsprayingofusedanentirelynewapproachimplementingDDTforsprayingofmosquitoesmosquitoesMosquitoescontrolwithDDTMosquitoescontrolwithDDTDDTsprayingtofarmersDDTsprayingtofarmersDDTsprayinginairplaneDDTsprayinginairplaneDDT的禁用的禁用 由于由于由于由于DDTDDT在环境中的高残留性及在生物体内具有富集性，在环境中的高残留性及在生物体内具有富集性，在环境中的高残留性及在生物体内具有富集性，在环境中的高残留性及在生物体内具有富集性，19731973年年年年1 1月月月月1 1日，美国环境保护署（日，美国环境保护署（日，美国环境保护署（日，美国环境保护署（EPA)EPA)宣布禁止使用；其宣布禁止使用；其宣布禁止使用；其宣布禁止使用；其他国家随后也做出类似规定。他国家随后也做出类似规定。他国家随后也做出类似规定。他国家随后也做出类似规定。1.有机氯类杀虫剂有机氯类杀虫剂六六六六六六六六六六六六 18251825年首次发现，年首次发现，年首次发现，年首次发现，19401940年由法国和英国昆虫学家发现其杀虫活性年由法国和英国昆虫学家发现其杀虫活性年由法国和英国昆虫学家发现其杀虫活性年由法国和英国昆虫学家发现其杀虫活性 林丹：丙体六六六林丹：丙体六六六林丹：丙体六六六林丹：丙体六六六含量含量含量含量 99%99%hexachlorobenzene有机氯杀虫剂分类有机氯杀虫剂分类1.1.以苯为合成原料以苯为合成原料以苯为合成原料以苯为合成原料 ：DDT,DDT,六六六六六六六六六六六六 （林丹林丹林丹林丹）2.2.不以苯为原料：不以苯为原料：不以苯为原料：不以苯为原料：毒杀芬、狄氏剂、艾氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、狄氏剂、艾氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、狄氏剂、艾氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、狄氏剂、艾氏剂、七氯、灭蚁灵、硫丹硫丹硫丹硫丹特点：特点：特点：特点：化学性质稳定，水中溶解度低，脂溶性强，易被动植化学性质稳定，水中溶解度低，脂溶性强，易被动植化学性质稳定，水中溶解度低，脂溶性强，易被动植化学性质稳定，水中溶解度低，脂溶性强，易被动植物吸附，可在生物体内富集，在环境中残留时间长，不易分物吸附，可在生物体内富集，在环境中残留时间长，不易分物吸附，可在生物体内富集，在环境中残留时间长，不易分物吸附，可在生物体内富集，在环境中残留时间长，不易分解（硫丹除外）。解（硫丹除外）。解（硫丹除外）。解（硫丹除外）。73狄氏剂狄氏剂狄氏剂狄氏剂dieldrindieldrin氯丹氯丹氯丹氯丹chlordanechlordaneBicyclicphosphatesBicyclicphosphates艾氏剂艾氏剂艾氏剂艾氏剂aldrinaldrin硫丹硫丹硫丹硫丹endosulfanendosulfan -六六六六六六六六六六六六gamma-HCHgamma-HCH硫丹硫丹 endosulfan 又称硕丹、赛丹又称硕丹、赛丹又称硕丹、赛丹又称硕丹、赛丹 具有二氧化硫气味，水溶性差，可溶于多数有机溶剂，对具有二氧化硫气味，水溶性差，可溶于多数有机溶剂，对具有二氧化硫气味，水溶性差，可溶于多数有机溶剂，对具有二氧化硫气味，水溶性差，可溶于多数有机溶剂，对光稳定，在碱性介质中或缓慢水解为二醇和二氧化硫。光稳定，在碱性介质中或缓慢水解为二醇和二氧化硫。光稳定，在碱性介质中或缓慢水解为二醇和二氧化硫。光稳定，在碱性介质中或缓慢水解为二醇和二氧化硫。在在在在有机体内能迅速降解。有机体内能迅速降解。有机体内能迅速降解。有机体内能迅速降解。作用方式：作用方式：作用方式：作用方式：胃毒和触杀胃毒和触杀胃毒和触杀胃毒和触杀 毒性：毒性：毒性：毒性：中等中等中等中等作用机制作用机制DDTDDT的作用机制：的作用机制：的作用机制：的作用机制：作用于神经系统轴突部位的钠离子通道，使钠离子作用于神经系统轴突部位的钠离子通道，使钠离子作用于神经系统轴突部位的钠离子通道，使钠离子作用于神经系统轴突部位的钠离子通道，使钠离子通道关闭延迟，引起动作电位的重复后放，导致神经过度兴通道关闭延迟，引起动作电位的重复后放，导致神经过度兴通道关闭延迟，引起动作电位的重复后放，导致神经过度兴通道关闭延迟，引起动作电位的重复后放，导致神经过度兴奋，信号传递中断，最终死亡。奋，信号传递中断，最终死亡。奋，信号传递中断，最终死亡。奋，信号传递中断，最终死亡。76DDT引起的动作电位的重复后放引起的动作电位的重复后放上升阶段上升阶段振幅下降振幅下降ENaEKEmt0下下降降阶阶段段正相正相负后电位延长，振负后电位延长，振幅增加，超过阈值幅增加，超过阈值t第二个动作电位第二个动作电位作用机制作用机制六六六及环戊二烯类六六六及环戊二烯类六六六及环戊二烯类六六六及环戊二烯类:作用作用作用作用于于于于GABAGABA受体上的苦毒宁位点受体上的苦毒宁位点受体上的苦毒宁位点受体上的苦毒宁位点，促使，促使，促使，促使GABAGABA门控的门控的门控的门控的ClCl-通道开通道开通道开通道开放放放放，使大量，使大量，使大量，使大量ClCl-涌入膜内，造成神经膜电位超极化，形成抑制性突触后电涌入膜内，造成神经膜电位超极化，形成抑制性突触后电涌入膜内，造成神经膜电位超极化，形成抑制性突触后电涌入膜内，造成神经膜电位超极化，形成抑制性突触后电位，致使虫体对兴奋性的信号传递反应不敏感，影响其正常的神经活动，位，致使虫体对兴奋性的信号传递反应不敏感，影响其正常的神经活动，位，致使虫体对兴奋性的信号传递反应不敏感，影响其正常的神经活动，位，致使虫体对兴奋性的信号传递反应不敏感，影响其正常的神经活动，最终死亡。最终死亡。最终死亡。最终死亡。